DE102019216240A1 - Method and device for producing a non-grain-oriented electrical steel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands, umfassend die Schritte: Gießen (V20) eines Bandmaterials (6) aus einer Schmelze (5) mittels eines kontinuierlichen Bandgießprozesses; Warmwalzen (V30, V40) des Bandmaterials (6) bei Starttemperaturen des Bandmaterials (6) größer als 950°C, wobei ein warmgewalztes Bandmaterial (6") mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm erzeugt wird; Aufhaspeln (V50) des warmgewalzten Bandmaterials (6") zu einem Coil (17), wobei das Aufhaspeln bei einer Aufwickeltemperatur des warmgewalzten Bandmaterials (6") größer 900°C, insbesondere größer 1000°C, erfolgt; und Abkühlen (V60) des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials (6''') zu dem nicht-kornorientierten Elektroband (25). Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing a non-grain-oriented electrical strip, comprising the steps: casting (V20) a strip material (6) from a melt (5) by means of a continuous strip casting process; Hot rolling (V30, V40) of the strip material (6) at starting temperatures of the strip material (6) greater than 950 ° C., a hot-rolled strip material (6 ") with a thickness of less than 0.8 mm being produced; winding (V50) of the hot-rolled strip material (6 ") to form a coil (17), the reeling taking place at a winding temperature of the hot-rolled strip material (6") greater than 900 ° C, in particular greater than 1000 ° C; and cooling (V60) of the hot-rolled and reeled strip material ( 6 '' ') to the non-grain-oriented electrical steel (25). The invention also relates to a device for carrying out the method.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands.The present invention relates to a method and an apparatus for producing a non-grain-oriented electrical steel.

Elektroband, das auch als Elektroblech bezeichnet werden kann, weist aufgrund der speziellen Legierungszusammensetzung eine hohe magnetische Permeabilität auf und wird daher bevorzugt als Magnetkernmaterial in elektrischen Maschinen, insbesondere in elektrischen Motoren, verwendet. Um die magnetischen Verluste zu minimieren, wird bei Anwendungen, bei denen der magnetische Fluss auf keine bestimmte Richtung festgelegt ist und deshalb gleich gute magnetische Eigenschaften in allen Richtungen des Materials verlangt werden, Elektroband mit möglichst isotropen Eigenschaften eingesetzt. Derartiges Elektroband wird als nicht-kornorientiertes Elektroband bezeichnet. Bei nicht-kornorientiertem Elektroband sind die Kristallite regellos in der Blechebene ausgerichtet. Die Ausprägung einer hinreichenden Isotropie der magnetischen Eigenschaften von nicht-kornorientierten Elektroband wird wesentlich durch die Gestaltung des Legierungsdesigns und des Fertigungsweges beeinflusst.Electrical steel, which can also be referred to as electrical steel, has a high magnetic permeability due to the special alloy composition and is therefore preferably used as a magnetic core material in electrical machines, in particular in electrical motors. In order to minimize magnetic losses, electrical steel with as isotropic properties as possible is used in applications in which the magnetic flux is not fixed in any particular direction and therefore equally good magnetic properties are required in all directions of the material. Such electrical steel is referred to as non-grain-oriented electrical steel. In the case of non-grain-oriented electrical steel, the crystallites are randomly aligned in the plane of the sheet. The development of a sufficient isotropy of the magnetic properties of non-grain-oriented electrical steel is significantly influenced by the design of the alloy design and the manufacturing process.

Aus der WO 2018/019602 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektroblechs bekannt. Hierbei wird eine Stahlschmelze mit Aluminium und Silizium neben weiteren Legierungselementen hergestellt und ein Vorband mittels Bandgießverfahren gegossen. Das Vorband wird anschließend warmgewalzt, wobei das Vorband entweder eine Wiedererwärmung auf 1000°C bis 1100°C erfährt oder ohne Wiedererwärmung direkt aus der Gießhitze warmgewalzt wird. Nachfolgend wird das so erzeugte Warmband bei einer Temperatur kleiner als 850°C aufgehaspelt. Das Warmband wird zusätzlich einem ein- oder mehrstufigen Fertigwalzen bei einer Temperatur von 350°C bis 570°C unterzogen. Abschließend wird das fertiggewalzte Stahlband bei 900°C bis 1080°C für eine Dauer von 10 bis 60 Sekunden geglüht und nachfolgend an der Luft abgekühlt.From the WO 2018/019602 A1 a method for producing a non-grain-oriented electrical steel sheet is known. Here, a steel melt with aluminum and silicon in addition to other alloy elements is produced and a pre-strip is cast using a strip casting process. The pre-strip is then hot-rolled, the pre-strip either being reheated to 1000 ° C to 1100 ° C or being hot-rolled directly from the casting heat without reheating. The hot strip produced in this way is then coiled at a temperature of less than 850 ° C. The hot strip is also subjected to single or multi-stage finish rolling at a temperature of 350 ° C to 570 ° C. Finally, the finish-rolled steel strip is annealed at 900 ° C to 1080 ° C for a period of 10 to 60 seconds and then cooled in the air.

Aus der US 5,102,478 A ist ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektroblechs bekannt. Es wird eine Stahlschmelze mit dem Hauptlegierungselement Silizium hergestellt und hieraus über ein kontinuierliches Gießverfahren ein Bandmaterial erzeugt. Nachfolgend wird das Bandmaterial in einem Warmwalzprozess gewalzt, wobei die Starttemperatur oberhalb von 1000°C liegt. Optional ist vorgesehen, dass bei Oberflächentemperaturen kleiner als 600°C vor dem Warmwalzen ein Wiedererwärmen auf über 1000°C erfolgt und die Temperatur für mehr als 10 Minuten gehalten wird. Der Warmwalzprozess wird bei Temperaturen zwischen 850°C bis 750°C abgeschlossen. Nachfolgend wird das so hergestellte Band bei Temperaturen unterhalb von 650°C aufgehaspelt. Nachfolgend erfolgt ein Glühen des Warmbands, bevor dieses in ein oder mehreren Schritten kaltgewalzt wird. Abschließend erfährt das Stahlband ein kontinuierliches Glühen bei Temperaturen zwischen 800°C und 1050°C.From the U.S. 5,102,478 A a method for producing a non-grain-oriented electrical steel sheet is known. A steel melt with the main alloy element silicon is produced and a strip material is produced from this via a continuous casting process. The strip material is then rolled in a hot rolling process, the starting temperature being above 1000 ° C. It is optionally provided that at surface temperatures of less than 600 ° C, reheating to over 1000 ° C takes place before hot rolling and the temperature is maintained for more than 10 minutes. The hot rolling process is completed at temperatures between 850 ° C and 750 ° C. The tape produced in this way is then wound up at temperatures below 650 ° C. The hot strip is then annealed before it is cold-rolled in one or more steps. Finally, the steel strip is continuously annealed at temperatures between 800 ° C and 1050 ° C.

Die genannten Verfahren weisen den Nachteil auf, dass zur Einstellung der isotropen beziehungsweise der nicht-kornorientierten Eigenschaften des Elektroblechs ein abschließendes Glühen nach dem Aufhaspeln notwendig ist, wobei das Material von einem kalten Zustand auf über 800 beziehungsweise 900°C aufgeheizt werden muss. Dieser Prozess ist energieintensiv und verlängert die Prozessdauer erheblich. Insgesamt weisen die genannten Prozesse eine geringe Prozesssicherheit auf, da die Prozessschritte im metastabilen Bereich des Werkstoffs ausgeführt werden.The above-mentioned methods have the disadvantage that a final annealing after the coiling is necessary to adjust the isotropic or the non-grain-oriented properties of the electrical steel sheet, with the material having to be heated from a cold state to over 800 or 900 ° C. This process is energy-intensive and significantly extends the process time. Overall, the processes mentioned have a low level of process reliability, since the process steps are carried out in the metastable area of the material.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands bereitzustellen, das bei niedrigeren Verfahrenskosten eine hohe Prozesssicherheit aufweist. Die Aufgabe besteht weiter darin, eine Vorrichtung zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Bandmaterials bereitzustellen, die einen entsprechenden Herstellungsprozess bei niedrigen Verfahrenskosten und hoher Prozesssicherheit ermöglicht.The present invention is based on the object of providing a method for producing a non-grain-oriented electrical steel strip which has high process reliability at lower process costs. The object is also to provide a device for producing a non-grain-oriented strip material which enables a corresponding production process with low process costs and high process reliability.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands gelöst, umfassend die Schritte: Gießen eines Bandmaterials aus einer Schmelze mittels eines kontinuierlichen Bandgießprozesses; Warmwalzen des Bandmaterials bei Starttemperaturen des Bandmaterials größer als 950°C, wobei ein warmgewalztes Bandmaterial mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm erzeugt wird; Aufhaspeln des warmgewalzten Bandmaterials zu einem Coil, wobei das Aufhaspeln bei einer Aufwickeltemperatur des Bandmaterials größer 900°C, insbesondere größer 1000°C, erfolgt; und Abkühlen des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials zu dem nicht-kornorientierten Elektroband.The object is achieved by a method for producing a non-grain-oriented electrical steel strip, comprising the steps: casting a strip material from a melt by means of a continuous strip casting process; Hot rolling the strip material at starting temperatures of the strip material greater than 950 ° C., a hot-rolled strip material with a thickness of less than 0.8 mm being produced; Winding the hot-rolled strip material into a coil, the winding taking place at a winding temperature of the strip material greater than 900 ° C., in particular greater than 1000 ° C.; and cooling the hot-rolled and coiled strip material into the non-oriented electrical strip.

Ein Vorteil des Verfahrens ist, dass aufgrund der verhältnismäßig hohen Walztemperatur und Aufhaspeltemperatur nicht-kornorientiertes Elektroband besonders effizient hergestellt werden kann. Aufgrund der Temperaturführung des Verfahrens liegen unmittelbar nach dem Abkühlen des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials die angestrebten magnetischen Materialeigenschaften eines nicht-kornorientierten Elektrobands vor. Das warmgewalzte und aufgehaspelte Bandmaterial kann nach dem Abkühlen somit ohne weiteres Kaltwalzen und/oder ohne weitere Wärmezufuhr unmittelbar als nicht-kornorientiertes Elektroband eingesetzt werden. So ist es möglich, dass das warmgewalzte, aufgehaspelte und abgekühlte Bandmaterial einem Konturierprozess zugeführt wird, bei dem aus dem Elektroband Elektroblechplatinen herausgetrennt werden. Zwischen dem Fertigstich und dem Konturierprozess, insbesondere zwischen dem Abkühlen und dem Konturierprozess, muss somit kein weiteres Walzen und/oder Glühen erfolgen, um Elektroblechplatinen mit den nicht-kornorientierten Materialeigenschaften herzustellen.One advantage of the method is that non-grain-oriented electrical steel can be produced particularly efficiently due to the relatively high rolling temperature and coiling temperature. Due to the temperature control of the process, the desired magnetic material properties of a non-grain-oriented electrical steel are available immediately after the hot-rolled and reeled strip material has cooled. After cooling, the hot-rolled and coiled strip material can thus be used directly as non-grain-oriented electrical strip without further cold rolling and / or without additional heat supply. So is it is possible for the hot-rolled, reeled and cooled strip material to be fed to a contouring process in which electrical steel sheets are cut out of the electrical steel strip. Between the final pass and the contouring process, in particular between the cooling and the contouring process, no further rolling and / or annealing therefore has to take place in order to produce electrical steel sheets with the non-grain-oriented material properties.

Die Schmelze, die für das kontinuierliche Bandgießen eingesetzt wird, kann eine Stahlschmelze sein, die folgende Legierungselemente in Masseprozent umfasst: 0,001% < C ≤ 0,06%, zumindest eines der Elemente Si < 7,5% und AI < 4%, optional ein Legierungszusatz mit zumindest einem Legierungselement aus der Gruppe von insbesondere Mn, P, Sn, Sb, Ti, Nb, V, N und B, beziehungsweise ähnlichen, mit in Summe bis zu maximal 2,135% sowie als Rest Eisen und unvermeidlich Verunreinigung. Die Schmelze kann insbesondere Silizium mit einem Massenanteil von 2,0% bis 7,5% und/oder Aluminium mit einem Massenanteil von 0,1% bis 4% umfassen. Der Legierungszusatz kann zumindest eines der Elemente Mangan mit einem Maximalanteil von 1,5%, Phosphor mit einem Maximalanteil von 0,1%, Zinn mit einem Maximalanteil von 0,2%, Antimon mit einem Maximalanteil von 0,2%, Titan mit einem Maximalanteil von 0,01%, Niob mit einem Maximalanteil von 0,05%, Vanadium mit einem Maximalanteil von 0,05%, Stickstoff mit einem Maximalanteil von 0,015%, und Bor mit einem Maximalanteil von 0,01% aufweisen, wobei sich die angegebenen Massenanteile auf die gesamte Schmelze beziehen. Die konkrete Zusammensetzung der Schmelze und insbesondere des Legierungszusatzes kann auf Basis der anwendungsspezifischen Anforderungen an das Elektroband gewählt werden. Die Schmelze wird auf Temperaturen oberhalb der legierungsabhängigen Liquidustemperatur aufgeschmolzen, wobei eine Überhitzungstemperatur anlagenspezifisch in Abhängigkeit des Ofens eingestellt wird.The melt that is used for continuous strip casting can be a steel melt that comprises the following alloy elements in percent by mass: 0.001% <C ≤ 0.06%, at least one of the elements Si <7.5% and Al <4%, optional an alloy additive with at least one alloy element from the group of in particular Mn, P, Sn, Sb, Ti, Nb, V, N and B, or similar, with a total of up to a maximum of 2.135% and the remainder iron and inevitable impurities. The melt can in particular comprise silicon with a mass fraction of 2.0% to 7.5% and / or aluminum with a mass fraction of 0.1% to 4%. The alloy additive can contain at least one of the elements manganese with a maximum proportion of 1.5%, phosphorus with a maximum proportion of 0.1%, tin with a maximum proportion of 0.2%, antimony with a maximum proportion of 0.2%, titanium with a Maximum proportion of 0.01%, niobium with a maximum proportion of 0.05%, vanadium with a maximum proportion of 0.05%, nitrogen with a maximum proportion of 0.015%, and boron with a maximum proportion of 0.01%, the given mass fractions refer to the entire melt. The specific composition of the melt and in particular of the alloy additive can be selected on the basis of the application-specific requirements for the electrical steel. The melt is melted to temperatures above the alloy-dependent liquidus temperature, with an overheating temperature being set system-specifically depending on the furnace.

Für das Gießen des Bandmaterials aus der Schmelze können die bekannten Verfahren für das kontinuierliche Bandgießen, insbesondere horizontales und vertikales Bandgießen, verwendet werden. Das aus einer Bandgießanlage austretende Bandmaterial kann unmittelbar hinter dem Gießspalt eine Austrittstemperatur größer oder gleich 1200°C aufweisen. Als Bandgießanlage können insbesondere Anlagen eingesetzt werden, die nach dem Zwei-Rollen-Verfahren arbeiten. Es ist darüber hinaus auch denkbar, dass das kontinuierliche Bandgießen als Profilgießprozess ausgestaltet ist, sodass das Bandmaterial über die Breite einen variablen Dickenverlauf aufweist. Durch den kontinuierlichen Bandgießprozess kann das Bandmaterial mit einer Gießdicke von maximal 2,5 mm, insbesondere von maximal 1,5 mm, gemessen unmittelbar hinter dem Gießspalt, gegossen werden. Durch geringe Gießdicken des Bandmaterials nach dem Bandgießprozess kann der Abwalzgrad im nachfolgenden Prozessschritt des Warmwalzens reduziert werden. Bei geringeren Abwalzgraden können entweder die Anzahl der notwendigen Walzstiche reduziert werden und/oder die notwendige Walzkraft kann reduziert werden, was jeweils zu einer Erhöhung der Prozesssicherheit führt.For casting the strip material from the melt, the known methods for continuous strip casting, in particular horizontal and vertical strip casting, can be used. The strip material emerging from a strip casting plant can have an outlet temperature of greater than or equal to 1200 ° C. directly behind the casting gap. In particular, systems that work according to the two-roller process can be used as the strip casting system. It is also conceivable that the continuous strip casting is designed as a profile casting process, so that the strip material has a variable thickness profile over the width. As a result of the continuous strip casting process, the strip material can be cast with a casting thickness of a maximum of 2.5 mm, in particular of a maximum of 1.5 mm, measured directly behind the casting gap. The degree of rolling in the subsequent hot rolling process step can be reduced by low casting thicknesses of the strip material after the strip casting process. In the case of lower degrees of rolling, either the number of necessary rolling passes can be reduced and / or the necessary rolling force can be reduced, which in each case leads to an increase in process reliability.

Durch das Warmwalzen des Bandmaterials bei Starttemperaturen des Bandmaterials größer als 950°C wird eine schnelle Rekristallisation während des Umformens erreicht, die auch als dynamischere Rekristallisation bezeichnet wird. Durch die schnelle Rekristallisation wird die Bildung eines grobkörnigen Gefüges begünstigt, das die nichtkornorientierten magnetischen Materialeigenschaften des Elektroblechs verbessert. Das Warmwalzen des Bandmaterials kann einen Fertigstich und optional zumindest einen Vorstich, der vor dem Fertigstich erfolgt, umfassen. Die Anzahl der notwendigen Vorstiche kann anhand des zu erreichenden Gesamtabwalzgrads bestimmt werden.By hot rolling the strip material at starting temperatures of the strip material greater than 950 ° C, rapid recrystallization is achieved during the forming process, which is also referred to as more dynamic recrystallization. The rapid recrystallization promotes the formation of a coarse-grained structure, which improves the non-grain-oriented magnetic material properties of the electrical steel sheet. The hot rolling of the strip material can comprise a finishing pass and optionally at least one preliminary pass, which takes place before the finishing pass. The number of necessary preliminary stitches can be determined on the basis of the total degree of rolling to be achieved.

Der Fertigstich kann bei einer Starttemperatur des Bandmaterials zwischen 950°C und 1300°C, insbesondere bei einer Starttemperatur des Bandmaterials größer 1100°C erfolgen. Hierzu kann zwischen dem Gießen des Bandmaterials und dem Fertigstich die Temperatur des Bandmaterials oberhalb von 950°C, insbesondere oberhalb von 1000°C gehalten werden. Zudem kann die Temperatur des Bandmaterials zwischen dem Gießen des Bandmaterials und dem Warmwalzen oberhalb von 950°C, insbesondere oberhalb von 1000°C, gehalten werden. Hierbei soll das Abfallen der Temperatur durch den Kontakt des Bandmaterials mit den Arbeitswalzen des Walzgerüsts nicht berücksichtigt werden. Das Halten der Temperatur oberhalb der genannten Schwellwerte kann insbesondere durch Zwischenerwärmen des Bandmaterials zwischen den einzelnen (Teil-)Prozessschritten Bandgießen, Vorstich und Fertigstich erzielt werden.The final stitch can take place at a starting temperature of the strip material between 950 ° C. and 1300 ° C., in particular at a starting temperature of the strip material greater than 1100 ° C. For this purpose, the temperature of the strip material can be kept above 950 ° C., in particular above 1000 ° C., between the casting of the strip material and the final pass. In addition, the temperature of the strip material between the casting of the strip material and the hot rolling can be kept above 950.degree. C., in particular above 1000.degree. The drop in temperature due to the contact of the strip material with the work rolls of the rolling stand should not be taken into account here. Maintaining the temperature above the threshold values mentioned can be achieved in particular by intermediate heating of the strip material between the individual (partial) process steps of strip casting, pre-stitching and finishing stitch.

Die zuvor genannten Temperaturen beziehen sich jeweils auf die Oberflächentemperatur des Bandmaterials.The aforementioned temperatures relate to the surface temperature of the strip material.

Beim Warmwalzen kann der Fertigstich mit einem Umformgrad unterhalb des kritischen Umformgrads erfolgen. Als Umformgrad wird dabei insbesondere die im Rahmen des Walzens erzeugte Abmessungs- beziehungsweise Geometrieänderung des Bandmaterials bezeichnet. Der kritische Umformgrad ist insbesondere der Umformgrad, der theoretisch nötig ist, um eine anschließende Rekristallisation zu ermöglichen. Der unter dem kritischen Umformgrad gewählte Umformgrad kann beispielsweise bis zu 10 % betragen. Durch die Ausgestaltung des Fertigstichs unterhalb des kritischen Umformgrads wird die Anzahl der Kristallisationskeime gering gehalten. Insbesondere durch die Kombination des Warmwalzens des Bandmaterials bei Starttemperaturen des Bandmaterials größer als 950°C und Umformgraden unterhalb des kritischen Umformgrads, wird somit eine Gefügestruktur mit grobem Korn begünstigt, was die nichtkornorientierten magnetischen Materialeigenschaften des Elektroblechs verbessert.With hot rolling, the final pass can be made with a degree of deformation below the critical deformation degree. In particular, the change in dimensions or geometry of the strip material generated in the course of rolling is referred to as the degree of deformation. The critical degree of deformation is in particular the degree of deformation that is theoretically necessary to enable subsequent recrystallization. The degree of deformation selected under the critical degree of deformation can be, for example, up to 10%. Through the design of the final pass below the critical degree of deformation, the number of crystallization nuclei is kept low. In particular, the combination of hot rolling of the strip material at starting temperatures of the strip material greater than 950 ° C and degrees of deformation below the critical degree of deformation promotes a microstructure with coarse grains, which improves the non-grain-oriented magnetic material properties of the electrical steel sheet.

Das Abkühlen des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials zu dem nichtkornorientierten Elektroband kann in einer Abkühlanordnung erfolgen, in welche das aufgehaspelte Bandmaterial eingesetzt wird. Als Abkühlanordnung kann beispielsweise eine Heizhaube oder eine passive Isolierhaube verwendet werden. Die konkrete Gestaltung des Abkühlprozesses hängt von diversen technischen Rahmenbedingungen ab, wie beispielsweise den Abmessungen (Dicke, Breite) des Bandmaterials beziehungsweise Coils, der verwendeten Abkühlanordnung und deren Größe. Entsprechend kann der Abkühlprozess in der Abkühlanordnung nach Bedarf eingestellt werden, und zwar insbesondere so, dass im Bandmaterial eine Korngröße von vorzugsweise 80 bis 100 Mikrometern erzeugt wird. Das warmgewalzte und aufgehaspelte Bandmaterial kann durch die Abkühlanordnung nach dem Einsetzen in diese insbesondere für zumindest zwei Minuten auf einer Temperatur oberhalb von 900°C gehalten werden. Hiermit wird wiederum eine Gefügestruktur mit grobem Korn begünstigt, was die nichtkornorientierten magnetischen Materialeigenschaften des Elektroblechs verbessert. Alternativ oder ergänzend kann das aufgehaspelte Bandmaterial nach dem Einsetzen in die Abkühlanordnung für zumindest drei Minuten und/oder bis zu vier Minuten auf einer Temperatur oberhalb von 850°C gehalten werden.The hot-rolled and reeled strip material can be cooled to form the non-grain-oriented electrical steel strip in a cooling arrangement into which the reeled strip material is inserted. A heating hood or a passive insulating hood, for example, can be used as a cooling arrangement. The specific design of the cooling process depends on various technical framework conditions, such as the dimensions (thickness, width) of the strip material or coil, the cooling arrangement used and its size. Correspondingly, the cooling process in the cooling arrangement can be adjusted as required, in particular in such a way that a grain size of preferably 80 to 100 micrometers is produced in the strip material. The hot-rolled and coiled strip material can be kept at a temperature above 900 ° C. for at least two minutes by the cooling arrangement after it has been inserted into it. This in turn favors a microstructure with a coarse grain, which improves the non-grain-oriented magnetic material properties of the electrical steel sheet. As an alternative or in addition, the reeled strip material can be kept at a temperature above 850 ° C. for at least three minutes and / or up to four minutes after being inserted into the cooling arrangement.

Das abschließende Abkühlen des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials zu dem nicht-kornorientierten Elektroband kann unmittelbar nach dem Aufhaspeln erfolgen, das heißt insbesondere ohne zeitlichen Verzug.The final cooling of the hot-rolled and reeled strip material to form the non-grain-oriented electrical steel strip can take place immediately after reeling, that is to say in particular without a time delay.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Vorrichtung zum Herstellen eines nicht-kornorientierten Bandmaterials, insbesondere gemäß einem der zuvor beschriebenen Verfahren, umfassend: eine Bandgießanordnung zum kontinuierlichen Gießen eines Bandmaterials; ein Fertigwalzgerüst zum Fertigwarmwalzen des Bandmaterials; eine Haspelanordnung zum Aufhaspeln des warmgewalzten Bandmaterials zu einem Coil, und eine Abkühlanordnung zum abschließenden Abkühlen des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials zu dem nicht-kornorientierten Elektroband.The object is also achieved by a device for producing a non-grain-oriented strip material, in particular according to one of the methods described above, comprising: a strip casting arrangement for the continuous casting of a strip material; a finishing mill for finish hot rolling the strip material; a reel arrangement for winding the hot-rolled strip material into a coil, and a cooling arrangement for finally cooling the hot-rolled and coiled strip material into the non-grain-oriented electrical strip.

Die Vorteile des zuvor beschriebenen Verfahrens lassen sich analog auf die vorgeschlagene Vorrichtung übertragen, sodass an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Erläuterung zudem zuvor beschriebenen Verfahren verwiesen wird. Dabei sind die Merkmale des Verfahrens sinngemäß auf die Vorrichtung übertragbar und umgekehrt.The advantages of the method described above can be transferred analogously to the proposed device, so that at this point, to avoid repetition, reference is made to the above explanation of the method described above. The features of the method can be applied to the device and vice versa.

Die Vorrichtung kann zum Vorwalzen des Bandmaterials, auch Vorstich genannt, zumindest ein Vorwalzgerüst aufweisen, das vor dem Fertigwalzgerüst angeordnet ist. Darüber hinaus kann die Vorrichtung eine Erwärmungsanordnung aufweisen, die das Bandmaterial in einem Bereich zwischen der Bandgießanordnung und der Haspelanordnung und/oder in einem Bereich zwischen der Bandgießanordnung und dem Fertigwalzgerüst und/oder in einem Bereich zwischen der Bandgießanordnung und dem zumindest einen Vorwalzgerüst und/oder in einem Bereich zwischen dem zumindest einen Vorwalzgerüst und dem Fertigwalzgerüst erwärmen kann.For pre-rolling the strip material, also called pre-pass, the device can have at least one pre-rolling stand which is arranged in front of the finishing stand. In addition, the device can have a heating arrangement which the strip material in an area between the strip casting arrangement and the reel arrangement and / or in an area between the strip casting arrangement and the finishing rolling stand and / or in an area between the strip casting arrangement and the at least one roughing stand and / or can heat in an area between the at least one roughing stand and the finishing stand.

Darüber hinaus kann die Vorrichtung eine Konturieranordnung aufweisen, der das Elektroband zugeführt werden kann und die aus dem Bandmaterial Elektroblechplatinen heraustrennen kann. Die Konturieranordnung kann dabei unmittelbar nach der Abkühlanordnung angeordnet sein. Alternativ ist es möglich, dass unmittelbar nach der Abkühlanordnung eine Dressieranordnung zum Dressieren des Bandmaterials folgt, wobei unmittelbar auf die Dressieranordnung die Konturieranordnung folgt. Insbesondere weist die Vorrichtung zwischen der Abkühlanordnung und der Konturieranordnung keine Anordnung für das Kaltwalzen des Bandmaterials auf. Darüber hinaus weist die Vorrichtung zwischen der Abkühlanordnung und der Konturieranordnung insbesondere auch keine Anordnung für das Erwärmen des Bandmaterials, insbesondere für das Erwärmen des Bandmaterials auf Temperaturen oberhalb von 300°C, auf. Nachfolgend wird anhand der Figuren ein mögliches Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein mögliches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert. Dabei zeigt

  • 1 eine Prozessabfolge eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von nicht-kornorientiertem Elektroband und dessen Weiterverarbeitung zu Elektroblechplatinen; und
  • 2 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von nicht-kornorientiertem Elektroband und dessen Weiterverarbeitung zu Elektroblechplatinen.
In addition, the device can have a contouring arrangement to which the electrical steel can be fed and which can cut electrical sheet metal blanks from the strip material. The contouring arrangement can be arranged immediately after the cooling arrangement. Alternatively, it is possible that immediately after the cooling arrangement, a skin-pass arrangement for skin-pass treatment of the strip material follows, the contouring arrangement immediately following the skin-pass arrangement. In particular, the device has no arrangement between the cooling arrangement and the contouring arrangement for the cold rolling of the strip material. In addition, the device between the cooling arrangement and the contouring arrangement in particular also has no arrangement for heating the strip material, in particular for heating the strip material to temperatures above 300.degree. A possible embodiment of the method according to the invention and a possible embodiment of the device according to the invention are explained below with reference to the figures. It shows
  • 1 a process sequence of a method according to the invention for the production of non-grain-oriented electrical steel and its further processing into electrical steel blanks; and
  • 2 schematically, a device according to the invention for the production of non-grain-oriented electrical steel and its further processing into electrical steel blanks.

Das in 1 mittels eines Flussdiagramms dargestellte Verfahren und die in 2 dargestellte Vorrichtung 1 zur Herstellung von nicht-kornorientiertem Elektroband 25 und dessen Weiterverarbeitung zu Elektroblechplatinen 26 werden nachfolgend gemeinsam beschrieben.This in 1 The method illustrated by means of a flow chart and the in 2 illustrated device 1 for the production of non-grain-oriented electrical steel 25th and its further processing into electrical sheet metal sheets 26th are described together below.

Die Vorrichtung 1 zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands 25 umfasst eine Bandgießanordnung 2, mit der ein Bandmaterial 6 mittels eines kontinuierlichen Bandgießprozesses aus einer Schmelze 5 gegossen wird. Die Bandgießanordnung 2 ist im vorliegenden Fall nach dem vertikalen Zwei-Rollenverfahren ausgestaltet, bei dem das Bandmaterial 6 aus einem Gießspalt, der durch eine erste Gießrolle 4 und eine zweite Gießrolle 4' gebildet wird, in vertikaler Richtung austritt. Es ist allerdings auch möglich, dass die Bandgießanordnung nach einem beliebigen alternativen Bandgießverfahren gestaltet ist, insbesondere nach einem horizontalen Bandgießverfahren. In einem ersten Prozessschritt V10 wird über einen Verteiler 3 die Schmelze 5 in ein zwischen den beiden Gießrollen 4, 4' gebildetes Schmelzebad 5' eingebracht und in einem nachfolgenden Prozessschritt V20 bei Rotation der Gießrollen 4, 4' in die Form des Bandmaterials 6 gegossen. Hierbei wird das Bandmaterial 6 mit einer Gießdicke von maximal 2,5 mm, insbesondere von maximal 1,5 mm, gemessen unmittelbar hinter dem Gießspalt, gegossen.The device 1 for the production of a non-grain-oriented electrical steel 25th includes a tape casting assembly 2 with which a tape material 6th by means of a continuous strip casting process from a melt 5 is poured. The tape casting assembly 2 is designed in the present case according to the vertical two-roll process, in which the strip material 6th from a casting gap created by a first casting roller 4th and a second casting roll 4 ' is formed, emerges in the vertical direction. However, it is also possible for the strip casting arrangement to be designed according to any alternative strip casting method, in particular according to a horizontal strip casting method. In a first process step V10 is via a distributor 3 the melt 5 in one between the two casting rollers 4th , 4 ' formed melt pool 5 ' introduced and in a subsequent process step V20 with rotation of the casting rollers 4th , 4 ' into the shape of the tape material 6th poured. This is where the tape material 6th with a casting thickness of a maximum of 2.5 mm, in particular of a maximum of 1.5 mm, measured directly behind the casting gap.

Die verwendete Schmelze ist im vorliegenden Fall eine Stahlschmelze, die ein Kohlenstoffmassenanteil zwischen 0,001 % und 0,06%, zumindest eines der Elemente Silizium mit einem Massenanteil von weniger als 7,5 % und Aluminium mit einem Massenanteil von weniger als 4 %, optional einen Legierungszusatz bis in Summe von 2,135 Masseprozent, sowie als Rest Eisen und unvermeidliche Verunreinigungen aufweist. Insbesondere ist es auch denkbar, dass die Schmelze Silizium mit einem Massenanteil von 2,0% bis 7,5 % und/oder Aluminium mit einem Massenanteil von 0,1% bis 4% aufweist. Der optionale Legierungszusatz kann zumindest eines der Elemente Mangan mit einem Maximalanteil von 1,5%, Phosphor mit einem Maximalanteil von 0,1%, Zinn mit einem Maximalanteil von 0,2%, Antimon mit einem Maximalanteil von 0,2%, Titan mit einem Maximalanteil von 0,01%, Niob mit einem Maximalanteil von 0,05%, Vanadium mit einem Maximalanteil von 0,05%, Stickstoff mit einem Maximalanteil von 0,015%, und Bor mit einem Maximalanteil von 0,01% aufweisen, wobei sich die angegebenen Massenanteile auf die Schmelze beziehen.The melt used in the present case is a steel melt which has a carbon mass fraction between 0.001% and 0.06%, at least one of the elements silicon with a mass fraction of less than 7.5% and aluminum with a mass fraction of less than 4%, optionally a Alloy additive up to a total of 2.135 mass percent, as well as iron and unavoidable impurities as the remainder. In particular, it is also conceivable that the melt has silicon with a mass fraction of 2.0% to 7.5% and / or aluminum with a mass fraction of 0.1% to 4%. The optional alloy addition can include at least one of the elements manganese with a maximum proportion of 1.5%, phosphorus with a maximum proportion of 0.1%, tin with a maximum proportion of 0.2%, antimony with a maximum proportion of 0.2%, titanium a maximum proportion of 0.01%, niobium with a maximum proportion of 0.05%, vanadium with a maximum proportion of 0.05%, nitrogen with a maximum proportion of 0.015%, and boron with a maximum proportion of 0.01%, with each other the stated mass fractions relate to the melt.

In einem weiteren Prozessschritt V23 wird das Bandmaterial 6 einem Warmwalzprozess zugeführt. Dabei wird das Bandmaterial 6 derart geführt, dass die Temperatur des Bandmaterials 6 oberhalb von 950°C, insbesondere oberhalb von 1000°C gehalten wird. In der vorliegenden Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung 1 hierzu eine Erwärmungseinheit 7, die zwischen der Bandgießanordnung 2 und einem Vorwalzgerüst 8 angeordnet ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die Strecke, die das Bandmaterial 6 zwischen der Bandgießanordnung 2 und dem Vorwalzgerüst 8 zurücklegt, in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und der Geschwindigkeit des Bandmaterials 6 so kurz gewählt wird, dass ein Abfallen der Temperatur des Bandmaterials 6 unterhalb von 950°C beziehungsweise 1000°C ausgeschlossen ist.In a further process step V23, the strip material 6th fed to a hot rolling process. This is where the tape material 6th guided in such a way that the temperature of the strip material 6th is kept above 950 ° C, in particular above 1000 ° C. In the present embodiment, the device comprises 1 for this purpose a heating unit 7th between the tape caster assembly 2 and a roughing stand 8th is arranged. Alternatively, it is also possible that the stretch that the strip material 6th between the tape caster assembly 2 and the roughing mill 8th covered, depending on the ambient temperature and the speed of the strip material 6th is chosen so short that a drop in the temperature of the strip material 6th below 950 ° C or 1000 ° C is excluded.

Der Warmwalzprozess umfasst in der vorliegenden Ausgestaltung zwei Walzschritte, einen Vorstich V30 und einen Fertigstich V40. Dabei ist der Vorstich V30 optional und kann je nach insgesamt zu erreichendem Abwalzgrad in den Warmwalzprozess aufgenommen werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass mehr als ein Vorstich in dem Warmwalzprozess erfolgt. Das Bandmaterial 6 wird bei dem Vorstich V30 einem Vorwalzgerüst 8 mit einer Starttemperatur des Bandmaterials 6 von größer als 950°C zugeführt. Das Vorwalzgerüst 8 umfasst zwei Arbeitswalzen 10, 10', die zusammen einen Walzspalt bilden, durch den das Bandmaterial 6 hindurch geführt wird, wobei ein vorgewalztes Bandmaterial 6' erzeugt wird. Die Arbeitswalzen 10, 10' können sich jeweils in bekannter Weise an einer oder mehreren Stützwalzen 9, 9' abstützen. Das Bandmaterial 6 wird durch den Vorstich V30 von einer Einlaufdicke des Bandmaterials 6 auf eine Auslaufdicke das vorgewalzten Bandmaterials 6' gewalzt. Der resultierende Abwalzgrad im Vorstich V30 kann beispielsweise in Abhängigkeit des gesamten Abwalzgrads des Warmwalzprozesses gewählt werden. Der Abwalzgrad im Vorstich V30 kann insbesondere so gewählt werden, dass der kritische Umformgrad nicht überschritten wird.In the present embodiment, the hot rolling process comprises two rolling steps, a preliminary pass V30 and a finishing pass V40. The V30 preliminary pass is optional and can be included in the hot rolling process depending on the overall degree of rolling to be achieved. Alternatively, it is also conceivable that more than one preliminary pass takes place in the hot rolling process. The tape material 6th becomes a roughing stand for the V30 preliminary pass 8th with a starting temperature of the strip material 6th at a temperature greater than 950 ° C. The roughing mill 8th includes two work rolls 10 , 10 ' , which together form a roll gap through which the strip material 6th is passed through, wherein a pre-rolled strip material 6 ' is produced. The work rolls 10 , 10 ' can each in a known manner on one or more backup rollers 9 , 9 ' prop up. The tape material 6th is determined by the run-in thickness of the strip material through the pre-stitch V30 6th to an outlet thickness of the pre-rolled strip material 6 ' rolled. The resulting degree of rolling in the preliminary pass V30 can be selected, for example, as a function of the total degree of rolling of the hot rolling process. The degree of rolling in the preliminary pass V30 can in particular be selected so that the critical degree of deformation is not exceeded.

Nach dem Vorstich V30 wird das vorgewalzte Bandmaterial 6' in einem Prozessschritt V34 zu dem Fertigstich V40 überführt. Dabei kann das vorgewalzte Bandmaterial 6' derart geführt werden, dass die Temperatur des vorgewalzten Bandmaterials 6' oberhalb von 950°C, insbesondere oberhalb von 1000°C, gehalten wird. In der vorliegenden Ausgestaltung weist die Vorrichtung 1 hierzu eine Erwärmungseinheit 11 auf, die zwischen dem Vorwalzgerüst 8 und einem Fertigwalzgerüst 12 angeordnet ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Strecke, die das vorgewalzte Bandmaterial 6' zwischen dem Vorwalzgerüst 8 und dem Fertigwalzgerüst 12 zurücklegt, beispielsweise in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und der Geschwindigkeit des vorgewalzten Bandmaterials 6' so kurz gewählt wird, dass ein Abfallen der Temperatur des vorgewalzten Bandmaterials 6' unterhalb von 950°C beziehungsweise 1000°C nicht erfolgt ist.After the pre-cut V30, the pre-rolled strip material becomes 6 ' transferred to the finishing stitch V40 in a process step V34. The pre-rolled strip material 6 ' be guided in such a way that the temperature of the pre-rolled strip material 6 ' above 950 ° C, in particular above 1000 ° C, is kept. In the present embodiment, the device 1 for this purpose a heating unit 11 on that between the roughing mill 8th and a finishing stand 12th is arranged. Alternatively, it is also conceivable that the route that the pre-rolled strip material 6 ' between the roughing stand 8th and the finishing stand 12th covered, for example depending on the ambient temperature and the speed of the pre-rolled strip material 6 ' is chosen so short that a drop in the temperature of the pre-rolled strip material 6 ' has not occurred below 950 ° C or 1000 ° C.

Das vorgewalzte Bandmaterial 6' wird bei dem Fertigstich V40 dem Fertigwalzgerüst 12 mit einer Starttemperatur des vorgewalzten Bandmaterials 6' zwischen 950°C und 1300°C zugeführt. Das Fertigwalzgerüst 12 umfasst zwei Arbeitswalzen 14, 14', die zusammen einen Walzspalt bilden, durch den das vorgewalztes Bandmaterial 6' hindurch geführt wird, wobei ein fertiggewalztes Bandmaterial 6" erzeugt wird. Die Arbeitswalzen 14, 14' stützen sich jeweils in bekannter Weise an einer oder mehreren Stützwalzen 13, 13' ab. Das vorgewalzte Bandmaterial 6' wird durch den Fertigstich V40 von einer Einlaufdicke des vorgewalzten Bandmaterials 6' auf eine Auslaufdicke das fertiggewalzten Bandmaterials 6" gewalzt. Der resultierende Abwalzgrad im Fertigstich V40 wird so gewählt, dass der zu erzielende Abwalzgrad des Warmwalzprozesses erreicht wird. Der Abwalzgrad im Fertigstich V40 kann insbesondere so gewählt werden, dass der kritische Umformgrad nicht überschritten wird. Durch den Fertigstich V40 wird eine Dicke des warmgewalzten Bandmaterials 6" von weniger als 0,8 mm erzeugt.The pre-rolled strip material 6 ' becomes the finishing mill stand with the finishing pass V40 12th with a starting temperature of the pre-rolled strip material 6 ' between 950 ° C and 1300 ° C supplied. The finishing stand 12th includes two work rolls 14th , 14 ' , which together form a roll gap through which the pre-rolled strip material 6 ' is passed through, wherein a finish-rolled strip material 6 " is produced. The work rolls 14th , 14 ' are each supported in a known manner on one or more support rollers 13th , 13 ' from. The pre-rolled strip material 6 ' is determined by the finishing pass V40 from an inlet thickness of the pre-rolled strip material 6 ' to an outlet thickness of the finish-rolled strip material 6 " rolled. The resulting degree of rolling in the final pass V40 is selected so that the degree of rolling to be achieved in the hot rolling process is achieved. The degree of rolling in the final pass V40 can in particular be selected so that the critical degree of deformation is not exceeded. The finishing pass V40 becomes a thickness of the hot-rolled strip material 6 " of less than 0.8 mm.

Nach dem Fertigstich V40 wird das fertiggewalzte Bandmaterial 6" in einem Prozessschritt V45 einer Haspelanordnung 16 zugeführt, in der das fertiggewalzte Bandmaterial 6" in dem Prozessschritt V50 zu einem Coil 17 aufgehaspelt wird. Dabei wird das fertiggewalzte Bandmaterial 6" derart zwischen dem Fertigwalzgerüst 12 und der Haspelanordnung 16 geführt, dass die Temperatur des fertiggewalzten Bandmaterials 6" oberhalb von 900°C, insbesondere oberhalb von 1000°C, gehalten wird. In der vorliegenden Ausgestaltung weist die Vorrichtung 1 hierzu eine Erwärmungseinheit 15 auf, die zwischen dem Fertigwalzgerüst 12 und der Haspelanordnung 16 angeordnet ist. Alternativ ist es auch möglich, dass die Strecke, die das fertiggewalzte Bandmaterial 6" zwischen dem Fertigwalzgerüst 12 und der Haspelanordnung 16 zurücklegt, beispielsweise in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur und der Geschwindigkeit des fertiggewalzte Bandmaterials 6" so kurz gewählt wird, dass ein Abfallen der Temperatur des fertiggewalzten Bandmaterials 6" unterhalb von 900°C bzw. 1000°C nicht erfolgt.After the finishing pass V40, the finished rolled strip material becomes 6 " in a process step V45 of a reel arrangement 16 fed, in which the finish-rolled strip material 6 " in process step V50 to form a coil 17th is reeled up. The finished rolled strip material is thereby 6 " such between the finishing stand 12th and the reel assembly 16 led that the temperature of the finish-rolled strip material 6 " above 900 ° C, in particular above 1000 ° C, is kept. In the present embodiment, the device 1 for this purpose a heating unit 15th on that between the finishing stand 12th and the reel assembly 16 is arranged. Alternatively, it is also possible that the route that the finish-rolled strip material 6 " between the finishing stand 12th and the reel assembly 16 covered, for example depending on the ambient temperature and the speed of the finish-rolled strip material 6 " is chosen so short that a drop in the temperature of the finish-rolled strip material 6 " does not take place below 900 ° C or 1000 ° C.

Die Erwärmungseinheit 15 bildet zusammen mit den zwei weiteren Erwärmungseinheiten 7 und 11 eine Erwärmungsanordnung, wobei auf eine oder mehrere der Erwärmungseinheiten 7, 11 und 15 auch verzichtet werden kann. Alternativ ist es darüber hinaus auch möglich, dass eine Vorrichtung zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Bandmaterials eine Erwärmungsanordnung umfasst, die aus einer Erwärmungseinheit besteht, die sich beispielsweise zwischen der Bandgießanordnung 2 und der Haspelanordnung 16 oder zwischen der Bandgießanordnung 2 und dem Fertigwalzgerüst 12 erstreckt.The warming unit 15th forms together with the two other heating units 7th and 11 a heating arrangement, wherein on one or more of the heating units 7th , 11 and 15th can also be dispensed with. As an alternative, it is furthermore also possible that a device for producing a non-grain-oriented strip material comprises a heating arrangement which consists of a heating unit which is located, for example, between the strip casting arrangement 2 and the reel assembly 16 or between the tape casting assembly 2 and the finishing stand 12th extends.

Zwischen dem Fertigstich V40 des Warmwalzprozess und dem Aufhaspeln V50 des fertiggewalzten Bandmaterials 6" erfolgt somit weder eine weitere Umformung des fertiggewalzten Bandmaterials 6", insbesondere keine weitere Kaltumformung des fertiggewalzten Bandmaterials 6", noch eine Wiedererwärmung des fertiggewalzten Bandmaterials 6" auf Temperaturen unterhalb von 900°C nach einer vorhergehenden Abkühlung auf Raumtemperatur. Mit anderen Worten erfolgt das Aufhaspeln V50 des fertiggewalzten Bandmaterials 6" unmittelbar nach dem Fertigstich V40 des Warmwalzprozesses.Between the final pass V40 of the hot rolling process and the reeling V50 of the finished rolled strip material 6 " there is therefore no further deformation of the finish-rolled strip material 6 " , in particular no further cold forming of the finish-rolled strip material 6 " , another reheating of the finish-rolled strip material 6 " to temperatures below 900 ° C after a previous cooling to room temperature. In other words, the reel-up V50 of the finish-rolled strip material takes place 6 " immediately after the finishing pass V40 of the hot rolling process.

Das Aufhaspeln V50 des fertiggewalzten Bandmaterials 6" zu einem Coil 17 erfolgt bei einer Aufwickeltemperatur von größer als 900°C, insbesondere größer 1000°C. Die Haspelanordnung 16 wird dabei von einer Abkühlanordnung 18 umgeben, mit der das Abkühlen V60 des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials 6''' gesteuert werden kann, sodass die angestrebten nicht-kornorientierten magnetischen und die mechanischen Eigenschaften des Elektrobands 25 nach dem Abkühlen des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials 6''' erzielt werden.The rewinding V50 of the finished rolled strip material 6 " to a coil 17th takes place at a winding temperature of greater than 900 ° C, in particular greater than 1000 ° C. The reel assembly 16 is thereby of a cooling arrangement 18th with which the cooling V60 of the hot-rolled and reeled strip material 6 ''' can be controlled so that the desired non-grain oriented magnetic and mechanical properties of the electrical steel 25th after the hot-rolled and reeled strip material has cooled 6 ''' be achieved.

Die für das Abkühlen zu wählenden Parameter hängen insbesondere von der Dicke und Breite des Bandmaterials ab. Nach einer möglichen Verfahrensführung kann das Abkühlen des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials 6''' zu dem nichtkornorientierten Elektroband 25 unter der Abkühlanordnung 18 derart erfolgen, dass das aufgehaspelte Bandmaterial 6''' für zumindest zwei Minuten oberhalb einer Temperatur von 900° gehalten wird. Hierdurch können Korngrößen in dem nicht-kornorientierten Elektroband 25 von 80 bis 100 µm erreicht werden.The parameters to be selected for cooling depend in particular on the thickness and width of the strip material. According to one possible procedure, the hot-rolled and reeled strip material can be cooled 6 ''' to the non-grain oriented electrical steel 25th under the cooling arrangement 18th take place in such a way that the reeled strip material 6 ''' is held above a temperature of 900 ° for at least two minutes. This allows grain sizes in the non-grain-oriented electrical steel 25th from 80 to 100 µm can be achieved.

Das Abkühlen V60 kann vollständig am Ort der Haspelanordnung 16 erfolgen. Alternativ kann ein vollständig aufgehaspeltes Coil 17 zusammen mit der Abkühlanordnung 18 vom Ort der Haspelanordnung 16 weg hin zu einem Lagerort verschoben werden, um dort die begonnene Abkühlung abzuschließen. Hierdurch kann die Haspelanordnung 16 zeitnah wieder freigegeben werden, um weiteres Bandmaterial mittels der Vorrichtung 1 zu erzeugen.The cooling of the V60 can be carried out completely at the location of the reel assembly 16 respectively. Alternatively, a completely wound coil 17th together with the cooling arrangement 18th from the location of the reel assembly 16 be moved away to a storage location in order to complete the cooling that has started there. This allows the reel assembly 16 can be released again promptly for further strip material using the device 1 to create.

Nach dem vollständigen Abkühlen des Coils 17 zu dem nicht-kornorientierten Elektroband 25 kann das Coil 17 in einem Prozessschritt V67 einer weiteren Haspelanordnung 19 zugeführt werden, um das nicht-kornorientierte Elektroband 25 zu Elektroblechplatinen 26 weiterzuverarbeiten. Das Elektroband 25 wird dabei in einem Prozessschritt V70 durch die Haspelanordnung 19 von dem Coil 17 abgehaspelt und in der vorliegenden Ausgestaltung der Vorrichtung in einem optionalen Prozessschritt V78 einer Dressieranordnung 20 zugeführt. Das Elektroband 25 wird in einem Prozessschritt V80 zwischen zwei Dressierwalzen 21, 21' dressiert. In einem Prozessschritt V89 wird das dressierte Elektroband 25' einer Konturieranordnung 22, die einen Stempel 23 und einer Matrize 24 umfasst, zugeführt. In einem Prozessschritt V90 wird aus dem dressierten Elektroband 25' in bekannter Weise durch Stempel 23 und Matrize 24 eine Elektroblechplatine 26 herausgetrennt. Alternativ kann die Konturieranordnung auch nach weiteren Trennverfahren, beispielsweise dem Laserschneiden, erfolgen. Darüber hinaus ist es insbesondere auch möglich, dass zuvor mehrere Elektrobänder oder Streifen von Elektrobändern übereinander geführt werden und durch die Konturieranordnung 22 Elektroblechplatinenpakete in einem Trennschritt aus diesen herausgetrennt werden.After the coil has completely cooled down 17th to the non-grain-oriented electrical steel 25th can the coil 17th in a process step V67 of a further reel arrangement 19th are fed to the non-grain-oriented electrical steel 25th to electrical sheet metal sheets 26th further processing. The electrical steel 25th is thereby in a process step V70 through the reel arrangement 19th from the coil 17th unwound and in the present embodiment of the device in an optional process step V78 of a skin pass arrangement 20th fed. The electrical steel 25th is in a process step V80 between two skin pass rollers 21 , 21 ' trained. In a process step V89, the trained electrical steel is 25 ' a contouring arrangement 22nd who have favourited a stamp 23 and a die 24 includes, supplied. In a process step V90 is converted from the trained electrical steel 25 ' in a known way by stamp 23 and die 24 an electrical sheet metal board 26th separated out. Alternatively, the contouring arrangement can also be carried out using further cutting processes, for example laser cutting. In addition, it is also possible, in particular, for a plurality of electrical strips or strips of electrical strips to be guided one above the other and through the contouring arrangement 22nd Electrical sheet metal packs are separated from these in a separating step.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Vorrichtungcontraption
22
BandgießanordnungStrip casting assembly
33
VerteilerDistributor
4, 4'4, 4 '
GießrolleCasting roller
5, 5'5, 5 '
Schmelzemelt
6, 6', 6'', 6'''6, 6 ', 6' ', 6' ''
BandmaterialTape material
77th
ErwärmungseinheitHeating unit
88th
VorwalzgerüstRoughing mill
9, 9'9, 9 '
StützwalzeBackup roll
10, 10'10, 10 '
ArbeitswalzeWork roll
1111
ErwärmungseinheitHeating unit
1212th
FertigwalzgerüstFinishing stand
13, 13'13, 13 '
StützwalzeBackup roll
14, 14'14, 14 '
ArbeitswalzeWork roll
1515th
ErwärmungseinheitHeating unit
1616
HaspelanordnungReel arrangement
1717th
CoilCoil
1818th
AbkühlanordnungCooling arrangement
1919th
HaspelanordnungReel arrangement
2020th
DressieranordnungSkin pass arrangement
21, 21'21, 21 '
DressierwalzenSkin pass rollers
2222nd
KonturieranordnungContouring arrangement
2323
Stempelstamp
2424
Matrizedie
25, 25'25, 25 '
ElektrobandElectrical steel
2626th
ElektroblechplatineElectrical sheet metal board
VV.
ProzessschrittProcess step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2018/019602 A1 [0003]WO 2018/019602 A1 [0003]
  • US 5102478 A [0004]US 5102478 A [0004]

Claims (15)

Verfahren zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Elektrobands, umfassend die Schritte: Gießen (V20) eines Bandmaterials (6) aus einer Schmelze (5) mittels eines kontinuierlichen Bandgießprozesses; Warmwalzen (V30, V40) des Bandmaterials (6) bei Starttemperaturen des Bandmaterials (6) größer als 950°C, wobei ein warmgewalztes Bandmaterial (6") mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm erzeugt wird; Aufhaspeln (V50) des warmgewalzten Bandmaterials (6'') zu einem Coil (17), wobei das Aufhaspeln bei einer Aufwickeltemperatur des warmgewalzten Bandmaterials (6'') größer 900°C, insbesondere größer 1000°C, erfolgt; und Abkühlen (V60) des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials (6''') zu dem nicht-kornorientierten Elektroband (25).A method for producing a non-grain oriented electrical steel, comprising the steps: Casting (V20) a strip material (6) from a melt (5) by means of a continuous strip casting process; Hot rolling (V30, V40) of the strip material (6) at starting temperatures of the strip material (6) greater than 950 ° C., a hot-rolled strip material (6 ") with a thickness of less than 0.8 mm being produced; Coiling (V50) the hot-rolled strip material (6 ″) into a coil (17), the winding taking place at a winding temperature of the hot-rolled strip material (6 ″) greater than 900 ° C, in particular greater than 1000 ° C; and Cooling (V60) of the hot-rolled and reeled strip material (6 '' ') to form the non-grain-oriented electrical strip (25). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze (5) eine Stahlschmelze ist, die folgende Legierungselemente in Masseprozent umfasst: 0,001 % < C 0,06 % ,
Figure DE102019216240A1_0001
zumindest eines der Elemente Si < 7,5% und AI < 4%, optional ein Legierungszusatz mit zumindest einem Legierungselement aus der Gruppe von Mn, P, Sn, sb, Ti, Nb, V, N und B mit in Summe ≤ 2,135% sowie als Rest Eisen und unvermeidlich Verunreinigung.
Procedure according to Claim 1 , characterized in that the melt (5) is a steel melt which comprises the following alloying elements in percent by mass: 0.001 % < C. 0.06 % ,
Figure DE102019216240A1_0001
at least one of the elements Si <7.5% and Al <4%, optionally an alloy additive with at least one alloy element from the group of Mn, P, Sn, sb, Ti, Nb, V, N and B with a total of ≤ 2.135% as well as the balance iron and inevitably impurity.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schmelze (5) der Anteil an Si in Masseprozent 2,0% bis 7,5% beträgt, und/oder dass in der Schmelze (5) der Anteil an AI in Masseprozent 0,1% bis 4% beträgt.Procedure according to Claim 2 , characterized in that in the melt (5) the proportion of Si in percent by mass is 2.0% to 7.5%, and / or that in the melt (5) the proportion of Al in percent by mass 0.1% to 4 % is. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Legierungszusatz zumindest eines von Mn 1,5 % , P 0,1 % , Sn 0,2 % , Sb 0,2 % , Ti 0,01 % , Nb 0,05 % , V 0,05 % , N 0,015 % ,  und B 0,01 %
Figure DE102019216240A1_0002
aufweist, jeweils in Masseprozent.
Method according to one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the alloy additive is at least one of Mn 1.5 % , P. 0.1 % , Sn 0.2 % , Sb 0.2 % , Ti 0.01 % , Nb 0.05 % , V 0.05 % , N 0.015 % , and B. 0.01 %
Figure DE102019216240A1_0002
has, in each case in percent by mass.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gießen (V20) durch den kontinuierlichen Bandgießprozess das Bandmaterial (6) mit einer Gießdicke von maximal 2,5 mm, insbesondere von maximal 1,5 mm, gegossen wird.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that during casting (V20) through the continuous strip casting process, the strip material (6) is cast with a casting thickness of a maximum of 2.5 mm, in particular of a maximum of 1.5 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch, Halten der Temperatur (V23) des Bandmaterials (6) oberhalb von 950°C, insbesondere oberhalb von 1000°C, zwischen dem Gießen (V20) des Bandmaterials (6) und dem Warmwalzen (V30, V40).Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized by maintaining the temperature (V23) of the strip material (6) above 950 ° C, in particular above 1000 ° C, between the casting (V20) of the strip material (6) and the hot rolling (V30, V40). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Warmwalzen (V30, V40) des Bandmaterials (6) einen Fertigstich (V40) und optional zumindest einen Vorstich (V30), der vor dem Fertigstich (V40) erfolgt und ein vorgewalztes Bandmaterial (6') erzeugt, umfasst.Method according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the hot rolling (V30, V40) of the strip material (6) comprises a finishing pass (V40) and optionally at least one preliminary pass (V30) which takes place before the finishing pass (V40) and produces a pre-rolled band material (6 ') . Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigstich (V40) bei einer Starttemperatur des Bandmaterials (6, 6') zwischen 950°C und 1300°C, insbesondere bei einer Starttemperatur des Bandmaterials (6, 6') größer 1100°C, erfolgt.Procedure according to Claim 7 , characterized in that the finishing stitch (V40) takes place at a start temperature of the strip material (6, 6 ') between 950 ° C and 1300 ° C, in particular at a start temperature of the strip material (6, 6') greater than 1100 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, gekennzeichnet durch, Halten oder Zwischenerwärmen der Temperatur (V23, V34) des Bandmaterials (6, 6') zwischen dem Gießen (V20) des Bandmaterials (6) und dem Fertigstich (V40) oberhalb von 950°C, insbesondere oberhalb von 1000°C. Method according to one of the Claims 7 or 8th , characterized by holding or intermediate heating of the temperature (V23, V34) of the strip material (6, 6 ') between the casting (V20) of the strip material (6) and the final stitch (V40) above 950 ° C, in particular above 1000 ° C. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Fertigstich (V40) mit einem Umformgrad unterhalb des kritischen Umformgrads erfolgt.Method according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the final pass (V40) takes place with a degree of deformation below the critical degree of deformation. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Abkühlen (V60) des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials (6''') zu dem nicht-kornorientierten Elektroband (25) unter einer Abkühlanordnung (18) erfolgt, wobei das warmgewalzte und aufgehaspelte Bandmaterial (6''') durch die Abkühlanordnung (18) insbesondere für zumindest zwei Minuten auf einer Temperatur oberhalb von 900°C gehalten wird.Method according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the cooling (V60) of the hot-rolled and coiled strip material (6 ''') to the non-grain-oriented electrical strip (25) takes place under a cooling arrangement (18), the hot-rolled and coiled strip material (6''') is kept at a temperature above 900 ° C. in particular for at least two minutes by the cooling arrangement (18). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Abkühlen (V60) des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials (6''') zu dem nicht-kornorientierten Elektroband (25) unmittelbar nach dem Aufhaspeln (V50) erfolgt.Method according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the cooling (V60) of the hot-rolled and reeled strip material (6 ''') to the non-grain-oriented electrical strip (25) takes place immediately after the coiling (V50). Vorrichtung zur Herstellung eines nicht-kornorientierten Bandmaterials, insbesondere gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, umfassend eine Bandgießanordnung (2) zum kontinuierlichen Gießen (V20) eines Bandmaterials (6); ein Fertigwalzgerüst (12) zum Fertigwarmwalzen (V40) des Bandmaterials (6); eine Haspelanordnung (16) zum Aufhaspeln (V50) des warmgewalzten Bandmaterials (6") zu einem Coil (17), und eine Abkühlanordnung (18) zum Abkühlen (V60) des warmgewalzten und aufgehaspelten Bandmaterials (6''') zu dem nicht-kornorientierten Elektroband (25).Apparatus for producing a non-grain-oriented strip material, in particular according to the method according to one of the Claims 1 to 12th , full a strip casting arrangement (2) for continuously casting (V20) a strip material (6); a finishing stand (12) for finish hot rolling (V40) the strip material (6); a reel arrangement (16) for reeling (V50) the hot-rolled strip material (6 ") into a coil (17), and a cooling arrangement (18) for cooling (V60) the hot-rolled and reeled-up strip material (6"') to the non- grain-oriented electrical steel (25). Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch, zumindest ein Vorwalzgerüst (8), das vor dem Fertigwalzgerüst (12) angeordnet ist, zum Vorwalzen (V30) des Bandmaterials (6).Device according to Claim 13 , characterized by at least one roughing stand (8), which is arranged in front of the finishing stand (12), for roughing (V30) the strip material (6). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, gekennzeichnet durch, eine Erwärmungsanordnung (7, 11, 15), die das Bandmaterial zumindest in einem von den Bereichen zwischen der Bandgießanordnung (2) und der Haspelanordnung (16), zwischen der Bandgießanordnung (2) und dem Fertigwalzgerüst (12), zwischen der Bandgießanordnung (2) und dem zumindest einen Vorwalzgerüst (8), und zwischen dem zumindest einen Vorwalzgerüst (8) und dem Fertigwalzgerüst (12), erwärmen kann.Device according to one of the Claims 13 or 14th , characterized by a heating arrangement (7, 11, 15) which the strip material at least in one of the areas between the strip casting arrangement (2) and the reel arrangement (16), between the strip casting arrangement (2) and the finishing stand (12) between the strip casting arrangement (2) and the at least one roughing stand (8), and between the at least one roughing stand (8) and the finishing stand (12).
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